Ананева Сборник тестов и задач по курсу кхимии 2014
.pdf8. FeCl3(p-p) + Н2O(ж) FeOHCl2(p-p) + HCl(p-p)
Lа2(СО3)3(тв) Lа2O3(тв) + 3CO2(г)
9. Zn(NO3)2(p-p) + Н2О(ж ) ZnOHNO3(p-p) + HNO3(p-p)
6CO2(г) + 6Н2О(ж) C6H12O6(тв) + 6О2(г)
10. AlCl3(р-р) + Н2O(ж) AlOHCl2(p-p) + НCl(р-р)
NH4NO2(тв) N2(г) + 2H2О(г)
11. Na2SiO3(р-р) + Н2O(ж) NaHSiO3(p-p) + NaOH(p-p)
SnO2(тв) + 2СО(г) 2СО2(г) + Sn(тв)
12. CuSO4 5H2O(тв) CuSO4(тв) + 5H2O(г)
N2(г) + O2(г) 2NO(г)
13. Cu(NO3)2(p-p) + Н2О(ж ) CuOHNO3(p-p) + HNO3(p-p)
S(тв) + 2Н2О(г) SО2(г) + 2Н2(г)
14. K2СО3(р-р) + Н2О(ж ) KНСО3(р-р) + KОН(р-р)
СН4(г) + Н2О(г) СО(г) + 3Н2(г )
15. Na2SiO3(р-р) + 2НCl(р-р) H2SiO3(тв) + 2NaCl(p-p)
2N2(г) + 6Н2О(г) 4NH3(г) + 3О2(г)
16. CаСО3 (тв) + 2HCl (p-p) CaCl2(p-p) + CO2 (г ) + H2O(ж)
4СО(г) + 2SO2(г) S2(тв) + 4СО2(г)
17. 3AgNO3(p-p) + Na3РО4(р-р) Ag3PО4(тв) + 3NaNO3(р-р)
4NH3(г) + 3О2(г) 2N2(г) + 6Н2О(ж)
18. Cu(NO3)2(р-р) + 2KOН(р-р) Сu(ОН)2(тв) + 2KNO3(р-р)
4NO(г) + 6Н2О(г) 4NH3(г) + 5О2(г)
19. Mg(OH)2(тв) MgO(тв) + Н2О(г)
СО2(г) + 3Н2(г) СН3ОН(г) + Н2О(г)
20. Pb(NO3)2(р-р) + 2КI (р-р) PbI2(тв) + КNO3(p-p)
ZnO(тв) + Н2(г) Zn(тв) + Н2О(ж)
21
Boпpoc 2
Запишите уравнение диссоциации слабого электролита. Определите рН раствора слабой кислоты или основания, если известны его молярная концентрация С и константа диссоциации Кд. Для многоосновных кислот и оснований в расчете можно принять во внимание только первую ступень диссоциации.
№ |
Соединение |
С, моль/л |
Кд |
п/п |
|
|
|
1 |
НВrО |
0,1 |
2,2 10 -9 |
2 |
HCN |
0,2 |
4,93 10 -10 |
3 |
HAsO2 |
0,1 |
6,03 10 -10 |
4 |
HIO |
0,5 |
2,8 10 -11 |
5 |
NH4ОН |
1,0 |
l,75 10 -5 |
6 |
СН3СООН |
0,2 |
1,7 10 -5 |
7 |
Н3РО4 |
0,1 |
7,1 10 -3 (Кд1) |
8 |
C6H5NH3OH |
0,01 |
4,3 10 -10 |
9 |
Н2СО3 |
0,2 |
4,5 10 -7 (Кд1) |
10 |
(CH3)2NH2OH |
0,01 |
5,4 10 -4 |
Запишите уравнение гетерогенного равновесия для раствора труднорастворимого соединения. Определите растворимость соединения и концентрацию ионов металла в его насыщенном растворе (моль/л) по величине произведения растворимости (ПР).
№ |
Соединение |
ПР |
|
№ |
Соединение |
ПР |
п/п |
|
|
|
п/п |
|
|
11 |
Ва3(РО4)2 |
6 10 -39 |
|
16 |
Li3PO4 |
3,2 10–9 |
12 |
Ag3PO4 |
1,3 10 -20 |
|
17 |
PbI2 |
1,1 10 -9 |
13 |
СаF2 |
4 10 -11 |
|
18 |
Th3(PO4)4 |
2,6 10 -79 |
14 |
Cu2S |
2,5 10-48 |
|
19 |
Ca3(PO4)2 |
2 10 -29 |
15 |
Lа2(СO3)3 |
4 10 -34 |
|
20 |
Ag2CО3 |
1,2 10 -12 |
22
Вопрос 3
Для солей, склонных к гидролизу, напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза.
№ п/п |
Соединение |
|
№ |
Соединение |
|
|
|
п/п |
|
1 |
K2SO4, K2CO3, Fe(OH)2Cl |
|
11 |
RbCl, KHSO3, FeCl3 |
2 |
Na2S, NaCl, CdOHCl |
|
12 |
NaH2PO4, CdCl2, Cs2SO4 |
3 |
Na3PO4, AlOHSO4, RbNO3 |
|
13 |
Na2HAsO4, CaBr2, CoSO4 |
4 |
Na2SiO3, CrOHCl2, А1Cl3 |
|
14 |
СaI2, NaH2AsO4, Ва(NО3)2 |
5 |
LiCl, K2SO3, (CoOH)2SO4 |
|
15 |
Na2SO3, SrCl2, Al2(SO4)3 |
6 |
Na3AsO4, CrOHSO4, CsBr |
|
16 |
NaBr, K2S, A1(OH)2C1 |
7 |
CaCl2, KHCO3, NiOHNO3 |
|
17 |
K3PO4, KC1, FeOHSO4 |
8 |
NaHS, Rb2SO4, Ni(NO3)2 |
|
18 |
K2SiO3, (ZnOH)2SO4, NaI |
9 |
Sr(NО3)2, Na2HPO4, ZnSO4 |
|
19 |
CsBr, Na2CO3, CuOHNO3 |
10 |
NaHSiO3, Cu(NO3)2, NaBr |
|
20 |
K2HAsO4, Са(NO3)2, FeCl3 |
Тема 7. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА
Изучите следующие понятия и определения: скорость химической реакции, закон действия масс для кинетики, порядок и молекулярность реакции, константа скорости, уравнение скорости первого порядка, энергия активации, коэффициент Вант-Гоффа, катализ.
Вопрос 1
Используя закон действия масс, определите, во сколько раз изменится скорость указанных простых реакций при изменении условий эксперимента. Укажите молекулярность, частные и общий порядки реакции.
№ |
Реакция |
Изменение условий эксперимента |
п/п |
|
|
1 |
2NO + Cl22NOCl |
При сжатии смеси в 3 раза |
2 |
2NO + Сl22NOCl |
При росте РNO в 2 раза (V=const) |
3 |
2NO + Cl22NOCl |
При добавлении трех молей инертного |
|
|
газа ( V=const) |
|
|
23 |
|
|
Окончание табл |
№ |
Реакция |
Изменение условий эксперимента |
п/п |
|
|
4 |
Н2+2NO N2O +H2O |
При трехкратном разбавлении |
|
|
( Р=const) |
5 |
Н2+2NO N2O +H2O |
При увеличении [NO]в 2 раза |
6 |
Н2+2NO N2O +H2O |
При увеличении [H2] в 2 раза |
7 |
2HI H2 + I2 |
При расширении смеси в 5 раз |
8 |
2HI H2 + I2 |
При сжатии смеси в 3 раза |
9 |
О2 + 2NO 2NO2 |
При увеличении [NO]в 4 раза |
10 |
О2 + 2NO 2NO2 |
При сжатии смеси в 3 раза |
11 |
2NO + Cl2 2 NOCl |
При двухкратном разбавлении |
|
|
(Р=const) |
12 |
2NO + Cl2 2 NOCl |
При увеличении объема сосуда |
|
|
в 4 раза |
13 |
2NO + Cl2 2 NOCl |
При увеличении [NO]в 3 раза |
14 |
Н2+2NO N2O +H2O |
При сжатии смеси в 4 раза |
15 |
Н2+2NO N2O +H2O |
При добавлении шести молей |
|
|
инертного газа (V = const) |
16 |
2HI H2 + I2 |
При увеличении [HI]в 4 раза |
17 |
2HI H2 + I2 |
При уменьшении[HI] в 3 раза |
18 |
О2 + 2NO 2NO2 |
При двукратном разбавлении |
|
|
(Р=const) |
19 |
О2 + 2NO 2NO2 |
При уменьшении [NO] в 3 раза |
20 |
О2 + 2NO 2NO2 |
При увеличении [O2] в 5 раз |
Вопрос 2
Определите, сколько времени потребуется для достижения степени превращения в реакции первого порядка А В + С, если известна константа скорости реакции. Сколько времени потребуется для достижения той же степени превращения при увеличении температуры на 20 оС, если температурный коэффициент Вант-Гоффа равен 2.
№ |
, % |
k, мин-1 |
|
|
№ |
, % |
k, мин-1 |
п/п |
|
|
|
|
п/п |
|
|
1 |
5 |
0,051 |
|
|
11 |
55 |
0,072 |
2 |
10 |
0,052 |
|
|
12 |
60 |
0,076 |
3 |
15 |
0,054 |
|
|
13 |
65 |
0,081 |
|
|
|
24 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Окончание табл |
№ |
, % |
k, мин-1 |
|
№ |
, % |
k, мин-1 |
п/п |
|
|
|
п/п |
|
|
4 |
20 |
0,055 |
|
14 |
70 |
0,088 |
5 |
25 |
0,057 |
|
15 |
75 |
0,09 2 |
6 |
30 |
0,059 |
|
16 |
80 |
0,100 |
7 |
35 |
0,061 |
|
17 |
85 |
0,112 |
8 |
40 |
0,064 |
|
18 |
90 |
0,128 |
9 |
45 |
0,066 |
|
19 |
95 |
0,157 |
10 |
50 |
0,069 |
|
20 |
99 |
0,230 |
Вопрос 3
Объясните, какая из двух приведенных реакций имеет:
А. Меньшую энергию активации?
1.а) ClO- (p-p) + Br- (p-p) BrO- (p-p) + Cl- (p-p);
б) Cl (г) + H2 (г) HCl (г) + H (г);
2.а) HI (p-p) + KOH (p-p) KI (p-p) + H2O (ж);
б) (СH3СO)2O (ж) + Н2О (ж) 2СН3СООН (р-р);
3.а) AgNO3 (p-p) + KI (p-p) H2O AgI (тв) + KNO3 (p-p) б) AgNO3 (p-p) + I2 (p-p) C2H5OH AgI (тв) + INO3 (p-p)
4.a) NaOH (p-p) + HCl (p-p) NaCl (p-p) + H2O (ж); б) Na (тв) + CH3Cl (г) NaCl(тв) + CH3 (г);
5.а) СН3СООН (ж) + С2Н5ОН (ж) СН3СООС2Н5 (ж) + Н2О (ж);
б) Na2SO4(p-p) + BaCl2(p-p) BaSO4 (тв) + 2NaCl (p-p);
6.a) H2O (ж) + Cl2 (г) HCl (p-p) + HClO (p-p);
б) 2Na (г) + Сl2 (г) NaCl (тв) + Сl ;
7.а) ClO- (p-p) + Br- (p-p) BrO- (p-p) + Cl- (p-p); б) ClO- (p-p) + H+ (p-p) HClO (p-p);
8.а) H2O (ж) Н+ (р-р) + ОН- (р-р);
б) NaOH (p-p) + HNO3 (p-p) NaNO3 (p-p) + H2O (ж);
9.а) Н2(г) + СН3 (г) СН4 (г) + H (г); б) HI (г) + С2Н4 (г) С2Н5I (г);
10.а) 2Н2 (г) + О2 (г) 2Н2О (г);
б) Pb(NO3)2 (p-p) + 2KCl (p-p) PbCl2 (тв) + 2KNO3 (p-p)
25
Б. Меньшую скорость?
11.а) 2Na (г) + Н2 (г) 2NaH (тв); б) 3Н2 (г) + N2(г) 2NН3 (г);
12.а) C2H4 (г) + Н2 (г) С2Н6 (г)
б) СН3 + Н2 (г) СН4 (г) + Н (г);
13.а) Са (тв) + 2Н2О (ж) Са(ОН)2 (тв) + Н2 (г);
б) СаCl2 (p-p) + K2CO3 (p-p) CaCO3 (тв) + 2KCl (p-p);
14.a) 3H2 (г) + N2(г) 2NH3(г);
б) KNO3 (p-p) + HСlO4 (p-p) KClO4 (тв) + HNO3 (p-p);
15.a) C (тв) + Н2О (г) Н2 (г) + СО (г);
б) К2СО3 (р-р) +2НСl (p-p) CO2 (г) +Н2О (ж) +2КСl (p-p)
16.a) NH 4 (p-p) +OH- (p-p) NH4OH (p-p);
б) Н (г) + Cl2 (г) HCl (г) + Cl (г);
17.а) ClO- (p-p) + Br– (p-p) BrO- (p-p) + Cl- (p-p);
б) Cl (г) + H2 (г) HCl (г) + H ;
18.а) Н2(г) + СН3 (г) СН4 (г) + H (г); б) HI (г) + С2Н4 (г) С2Н5I (г);
19.a) AgNO3 (p-p) + KI (p-p) H2O AgI (тв) + KNO3 (p-p); б) AgNO3 (p-p) + I2 (p-p) C2H5OH AgI (тв) + INO3 (p-p);
20.a) 2H2(г) + О2 (г) 2Н2О (г) ;
б) Pb(NO3)2 (p-p) + 2KCl (p-p) PbCl2 (тв) + 2KNO3(p-p).
Тема 8. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ (ОВР)
Изучите следующие понятия, определения и сведения: степень окисления, окислитель, восстановитель, окислительновосстановительная двойственность, стандартный окислительновосстановительный потенциал, примеры типичных окислителей и восстановителей, определение направления ОВР.
Вопрос 1
Выделите в указанных веществах атомы элементов, для которых характерны окислительно-восстановительные свойства. Отметьте их степени окисления и функцию, которую они могут выполнять в
26
ОВР: только окислитель, только восстановитель, окислительновосстановительная двойственность.
Оцените их окислительно-восстановительную активность с использованием электродных потенциалов (табл. П. 10).
№ |
Вещества |
|
№ |
Вещества |
п/п |
|
|
п/п |
|
1 |
Ce(SO4)2, Na |
|
11 |
F2, SnCl2 |
2 |
AuCl3, Al |
|
12 |
H2O2, NH3 |
3 |
Ca, K2MnO4 |
|
13 |
O2, FeCl2 |
4 |
HIO3, Cu |
|
14 |
KMnO4, Na2SO3 (рН< 7) |
5 |
NaBiO3, Na2SO3 (pH > 7) |
|
15 |
MnO2, Au |
6 |
PbO2, H3AsO4 |
|
16 |
HI, CrCl2 |
7 |
KСl, Cl2 |
|
17 |
SnCl4, La |
8 |
K2Cr2O7, Ni(OH)3 |
|
18 |
NaClO, HNO3 |
9 |
Na2S, MnSO4 |
|
19 |
Cr2(SO4)3, Mg |
10 |
Zn, K3PO3 |
|
20 |
H2, KNO2(pH < 7) |
Вопрос 2
Допишите окислительно-восстановительную реакцию и расставьте коэффициенты с использованием метода электронного баланса. Запишите ионно-молекулярные уравнения реакций. Укажите окислитель и восстановитель (используйте табл. П.13)
1.Н2О2 + KI + H2SO4 I2 + …
2.KMnO4 + Na2SO3 + KOH K2MnO4 +…
3.Zn + HNO3 (разб.) NH4NO3 +…
4.K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 S + …
5.FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + …
6.Cu + HNO3 (конц) NO2 + …
7.KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 MnSO4 + …
8.K2Cr2O7 + Н2О2+ H2SO4 O2 + …
9.Mg + H2SO4 (конц) H2S + …
10.KMnO4 + NaNO2 + H2O MnO2 + …
11.KMnO4 + HCl Cl2 + …
12.Ag + HNO3 (разб) NO + …
13.KMnO4 + H2S+ H2SO4 S + …
14.K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 Cr2(SO4)3 + …
27
15.KMnO4 + NaNO2 + KOH K2MnO4 + …
16.Pb + HNO3 (разб) NO + …
17.NaBr + MnO2 + H2SO4 Br2 + …
18.KClO3 + FeSO4 + H2SO4 KCl + …
19.KMnO4 + H2O2 + H2SO4 MnSO4 + …
20.Cu + HNO3 (разб) NO + …
Вопрос 3
С использованием стандартных электродных потенциалов (табл. П.10) рассчитайте ЭДС реакции и составьте уравнение возможной окислительно-восстановительной реакции, расставьте коэффициенты.
1. Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать K2Cr2O7 для реализации в стандартных условиях следующих
процессов: а) 2F- - 2e F2; б) 2Br- - 2e Br2?
2.К растворам: а) хлорида, б) йодида натрия, подкисленным серной
кислотой, добавили нитрит натрия NaNO2. Какой из галогенов (Cl2 или I2) выделится при этом в свободном виде?
3.Действием какого из окислителей (K2Cr2O7 или KMnO4) можно выделить хлор в свободном виде из раствора соляной кислоты?
4.Можно ли восстановить сульфат железа (III) до сульфата
железа (II) при pH< 7: а) бромидом калия; б) йодидом калия?
5.К растворам: а) фторида калия, б) хлорида калия, подкисленным
серной кислотой, добавили диоксид свинца PbO2. Какой из галогенов (Cl2 или F2) выделится при этом в чистом виде?
6.Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать
бром (Br2) для следующих процессов: а)Fe2+ - e Fe3+;
б) Mn2+ - 5e Mn+7?
7. Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать K2Cr2O7 для следующих процессов: а) Mn2+ - 5e Mn+7;
б) N+3- 2e N+5?
8.Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать H2O2 для следующих процессов: а) S+4 - 2e S+6; б) 2F- -2e F2 ?
9.Какой из окислителей (MnO2 или PbO2) эффективнее использовать в кислой среде для получения Cl2 из раствора соляной кислоты?
28
10. Для пoлучения какого галогена (Cl2 или I2) можно использовать
NaNO2 в качестве окислителя в кислой среде: а) 2Cl- - 2e Cl2;
б) 2I- - 2e I2?
11.Можно ли в качестве восстановителя использовать раствор HCl в следующих процессах: а) Fe3+ + e Fe2+; б) Mn+7 + 5e Mn2+?
12.Действие какого из окислителей (Br2 или KМnO4) эффективнее в
кислой среде для процесса Sn2+ - 2e Sn4+?
13.Какой процесс можно использовать для окисления сульфата железа (II) до сульфата железа (III) в кислой среде:
а) S+6 +2e S+4; б) Mn+7 + 5e Mn2+?
14.Какой окислитель (K2Cr2O7 или I2) эффективнее использовать в
кислой среде для процесса N+3 - 2e N+5?
15. Можно ли в качестве восстановителя в кислой среде
использовать Н2О2 для следующих процессов: а) Mn+7 + 5e Mn2+;
б) S+6 + 2e S+4?
16.К растворам: а) хлорида калия, б) йодида калия, подкисленным
серной кислотой, добавили K2Cr2O7. Какой галоген (Cl2 или I2) выделяется при этом в свободном виде?
17.Какой процесс можно использовать для окисления нитрита
натрия NaNO2 до нитрата NaNO3 в кислой среде: а) Fe3+ + e Fe2+;
б) Cr+6 + 3e Cr3+?
18. Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать
KMnO4 в следующих процессах : а) 2F- - 2e F2; б) S2- - 2e S?
19. Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать
K2Cr2O7 для следующих процессов: а) S2- - 2e S; б) 2F- - 2e F2? 20. Какая из следующих реакций осуществима в стандартных
условиях: а) Zn + AgNO3 … ; б) Cu + FeSO4 … ?
Тема 9. КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ
Изучите следующие понятия и определения: дисперсные системы, дисперсная фаза, дисперсионная среда, коллоидные системы, золь, гель, адсорбция, правило Пескова–Фаянса, кинетическая и агрегативная устойчивость, коагуляция, седиментация, пороговая концентрация.
29
Вопрос 1
Напишите уравнения реакций, протекающих при образовании золей, и схемы строения мицелл. В избытке взят компонент, который указан первым.
№ |
Реагенты |
|
№ |
Реагенты |
п/п |
|
|
п/п |
|
1 |
AgNO3 + KBr |
|
11 |
Na2CO3 + LaCl3 |
2 |
NaI + AgNO3 |
|
12 |
AlCl3 + NaOH |
3 |
KBr + AgNO3 |
|
13 |
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] |
4 |
AgNO3 + NaI |
|
14 |
KI + Pb(NO3)2 |
5 |
Na2S + AsCl3 |
|
15 |
K4[Fe(CN)6] + FeCl3 |
6 |
CuSO4 + K4[Fe(CN)6] |
|
16 |
Pb(NO3)2 + KI |
7 |
AsCl3 + Na2S |
|
17 |
Cu(NO3)2 + NaOH |
8 |
K4[Fe(CN)6] + CuSO4 |
|
18 |
Na2SiO3 +HCl |
9 |
LaCl3 + Na2CO3 |
|
19 |
NaOH + Cu(NO3)2 |
10 |
NaOH + FeCl3 |
|
20 |
HCl + Na2SiO3 |
Вопрос 2
Золь получен при постепенном приливании к водному раствору первой соли (А) объемом VА и молярной концентрации СА раствора второй соли (В) объемом VВ и молярной концентрации СВ (смотри нижеследующую таблицу):
№ |
Золь |
|
|
Исходные соли |
|
|
Электролиты |
||
п/п |
|
А |
VА, |
СА, |
В |
VB, |
СB, |
|
|
|
|
|
мл |
|
моль/ |
|
мл |
моль/л |
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
1 |
AgI |
KI |
20 |
|
0,01 |
AgNO3 |
15 |
0,012 |
Al(NO3)3, K2SO4 |
2 |
AgI |
AgNO3 |
70 |
|
0,005 |
KI |
20 |
0,015 |
CaCl2, Na2SO4 |
3 |
AgBr |
KBr |
25 |
|
0,008 |
AgNO3 |
18 |
0,0096 |
Na2SO4, MgCl2 |
4 |
AgBr |
AgNO3 |
18 |
|
0,012 |
KBr |
20 |
0,0095 |
Na2SO4, CaCl2 |
5 |
AgCl |
AgNO3 |
85 |
|
0,005 |
KCl |
15 |
0,025 |
K2SO4, Ba(NO3)2 |
6 |
AgCl |
NaCl |
100 |
|
0,005 |
AgNO3 |
250 |
0,001 |
AlCl3, ZnSO4 |
7 |
AgI |
KI |
20 |
|
0,008 |
AgNO3 |
18 |
0,005 |
K2SO4, CuCl2 |
8 |
AgI |
AgNO3 |
55 |
|
0,008 |
KI |
25 |
0,016 |
Na2SO4, CaCl2 |
9 |
AgI |
KI |
18 |
|
0,011 |
AgNO3 |
14 |
0,013 |
AlCl3, Na2SO4 |
10 |
AgI |
AgNO3 |
64 |
|
0,006 |
KI |
19 |
0,016 |
Na2SO4, Cu(NO3)2 |
11 |
AgBr |
KBr |
23 |
|
0,009 |
AgNO3 |
17 |
0,01 |
CaCl2, Na2SO4 |
12 |
AgBr |
AgNO3 |
19 |
|
0,013 |
KBr |
21 |
0,009 |
MgCl2, Na2SO4 |
30